Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.
أخبار التقنية

الأخشاب! أول ترانزستور خشبي في العالم



يبلغ عرض الترانزستورات داخل رقائق الكمبيوتر الحديثة عدة نانومترات ، ويتم تشغيلها وإيقافها بمئات الجيجاهيرتز. الترانزستورات الكهروكيميائية العضوية ، المصنوعة للتطبيقات القابلة للتحلل البيولوجي ، بحجم ملليمترات وتتحول بمعدلات كيلوهرتز. أول ترانزستور خشبي في العالم ، تم صنعه بتعاون من الباحثين من خلال مركز Wallenberg Wood Science وتم الإبلاغ عنه هذا الأسبوع في منشورات الاكاديمية الوطنية للعلوميبلغ عرضه 3 سنتيمترات ويتحول عند أقل من هيرتز واحد. على الرغم من أنه قد لا يتم تشغيل أي أجهزة كمبيوتر عملاقة تعتمد على الخشب في أي وقت قريب ، إلا أنها تبشر بالخير للتطبيقات المتخصصة بما في ذلك الحوسبة القابلة للتحلل الحيوي والغرس في مواد نباتية حية.

يقول إيزاك إنجكويست ، الأستاذ في جامعة لينشوبينج ، الذي قاد هذا الجهد: “كان الدافع هو الفضول للغاية”. كنا نظن: “هل يمكننا أن نفعل ذلك؟ لنفعل ذلك ، فلنطرحه أمام المجتمع العلمي ونأمل أن يكون لدى شخص آخر شيئًا يرى أنه يمكن أن يكون مفيدًا في الواقع “.

لدي زملاء في الطليعة في مجال نسميه المصانع الإلكترونية. … لقد عملنا مع الأخشاب الميتة لهذا المشروع ، ولكن قد تكون الخطوة التالية هي دمجها أيضًا في النباتات الحية. “
– إيزاك إنجكويست ، جامعة لينشوبينغ

على الرغم من أن الترانزستور الخشبي لا يزال ينتظر تطبيقه القاتل ، فإن فكرة بناء إلكترونيات قائمة على الخشب ليست مجنونة كما تبدو. جاء في مراجعة حديثة للمواد ذات الأساس الخشبي أن “حوالي 300 مليون سنة من تطور الأشجار أسفرت عن أكثر من 60.000 نوع من الأخشاب ، كل منها تحفة هندسية للطبيعة”. يتمتع الخشب باستقرار هيكلي كبير مع كونه شديد المسامية وينقل المياه والمغذيات بكفاءة. استفاد الباحثون من هذه الخصائص لإنشاء قنوات موصلة داخل مسام الخشب وتعديل توصيلها الكهروكيميائي بمساعدة إلكتروليت مخترق.

من بين 60.000 نوع ، اختار الفريق خشب البلسا لقوتها ، حتى عندما تمت إزالة أحد مكونات هيكلها – اللجنين – إلى حد كبير لإفساح المجال لمزيد من المواد الموصلة. لإزالة الكثير من اللجنين ، تمت معالجة قطع من خشب البلسا بالحرارة والمواد الكيميائية لمدة خمس ساعات. بعد ذلك ، تم طلاء الهيكل المتبقي القائم على السليلوز ببوليمر موصل. جرب الفريق العديد من البوليمرات ، لكنهم وجدوا أن واحدًا يعرف باسم PEDOT: PSS هو الأكثر فاعلية ، جزئيًا لأنه قابل للذوبان في الماء. نظرًا لأن المسام الموجودة داخل الخشب مصنوعة لنقل المياه ، فإن محلول PEDOT: PSS ينتشر بسهولة عبر الأنابيب. كشف الفحص المجهري الإلكتروني والتصوير بالأشعة السينية للنتيجة أن البوليمر يزين الأجزاء الداخلية من هياكل الأنبوب. تقوم قطع الخشب الناتجة بتوصيل الكهرباء على طول أليافها.

لتجميع ترانزستور ، استخدم الباحثون ثلاث قطع من الخشب الموصلة ، طول كل منها 3 سنتيمترات وارتفاعها وعرضها عدة ملليمترات ، مرتبة على شكل حرف T. كان الجزء العلوي من T بمثابة قناة الترانزستور ، مع وجود مصدر في أحد طرفيه وتصريف في الطرف الآخر. كانت القناة محصورة بين قطعتين “بوابة” ، لتشكيل ساق T. عند نقاط التلامس بين القناة والبوابات ، قاموا بوضع طبقة من الإلكتروليت الهلامي. يعمل الجهد المطبق على البوابات على توصيل أيونات الهيدروجين من الإلكتروليت إلى البوليمر ، مما يتسبب في تفاعل كيميائي يغير موصلية البوليمر. هذا التفاعل قابل للعكس ، مما يسمح بالتشغيل المتقطع لهذا الترانزستور ذو الأساس الخشبي.

“أعتقد أن هذا يفتح مساحة مثيرة للاهتمام حقًا. هذه حقًا مجرد البداية على ما أعتقد “.
—دانيال سيمون ، جامعة لينشوبينج

كان هذا جهدًا لإثبات المبدأ ، وكما يقول إنجكويست ، ينبغي أن يكون من الممكن هندسة التيارات العالية والأجهزة الأصغر حجمًا. حتى مع ذلك ، من غير المرجح أن تكون بمثابة أساس للإلكترونيات المعقدة. ومع ذلك ، قد تجد استخدامات كمفتاح تشغيل / إيقاف للمكونات الأخرى ، مثل الخلايا الشمسية أو البطاريات أو المستشعرات ، التي قد يتم دمجها في الخشب ، الميت أو الحي. يقول إنكويست: “لدي زملاء في الطليعة في مجال نطلق عليه المصانع الإلكترونية ، ويحاولون دمج الوظائف الإلكترونية في النباتات الحية. لقد عملنا مع الأخشاب الميتة لهذا المشروع ، ولكن قد تكون الخطوة التالية هي دمجها أيضًا في النباتات الحية “.

من المزايا المحتملة للترانزستور الخشبي أنه ذاتي الدعم: فهو لا يتطلب طباعة أو ترسيب مادة سفلية عليه. ترانزستورات كهروكيميائية عضوية – أجهزة متعددة الاستخدامات تم بحثها بشكل مكثف لتطبيقات الاستشعار البيولوجي والإلكترونيات الحيوية – تسعى جاهدة لتكون مصنوعة من مواد مستدامة. ومع ذلك ، فإنها لا تزال بحاجة إلى زجاج أو ركائز أخرى لا يتم الحصول عليها بشكل مستدام. يقول دانيال سيمون ، أستاذ الإلكترونيات الحيوية في جامعة لينشوبينغ الذي لم يشارك في العمل ، “إذا انتقلنا حقًا إلى المواد المتجددة أو القائمة على الغابات أو المواد البيولوجية” ، “ليس فقط كمواد مضافة ، ولكن كمكونات هيكلية فعلية من الجهاز ، أعتقد أن هذا يفتح مساحة مثيرة للاهتمام حقًا. هذه حقًا مجرد البداية على ما أعتقد “.

ومع ذلك ، لا تزال هذه التطبيقات افتراضية ، ويقول الباحثون إن العمل تم بروح الفضول التعاوني. يقول Engquist: “ما كان مهمًا حقًا في هذا المشروع هو أننا كنا متعددي التخصصات للغاية”. “لم تكن لدينا فرصة للقيام بذلك بدون خبراء السليلوز الخشبي. ومن ناحية أخرى ، لم يفكروا أبدًا في دمج الترانزستورات في الخشب الذي يعالجونه بخبرة بطرق مختلفة. لذلك فقط عندما اجتمعنا معًا تمكنا من القيام بذلك ، وآمل بشدة أن يجد هذا النوع من التعاون في أماكن أخرى فائدة لما كنا نفعله هنا “.

من مقالات موقعك

مقالات ذات صلة حول الويب

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى

performance male enhancement cbd gummies effectiveness bio science male enhancement gummies an in depth look full body male enhancement cbd gummies health benefits dr oz gummies for ed do they really work truth male enhancement cbd gummies are they effective male enhancement gummies love bites a user guide love bites male enhancement gummies reviews what users say full body male enhancement gummies what to know alpha male enhancement gummies benefits and uses full body cbd gummies for ed user experiences sex drive gummies for woman boost your libido naturally hims sex pills effective solutions for men rhino sex pills powerful solutions for enhanced performance from 400 pounds to a healthier life nikocado avocados weight loss journey this is how khloe kardashian really lost weight the ultimate guide to ozempic vs wegovy for weight loss what you need to know 8 common weight loss mistakes and how to avoid them everything you need to know about the diet kelly clarkson says changed her life stop counting calories how wegovy help busy people lose weight before and after how did chrissy metz lose weight how chrissy metz lost 100 pounds her amazing weight loss story losing 100 pounds chrissy metzs weight loss journey overview 6 fast weight loss myths busted what really works how ben napier lost weight a deep dive into his 90 pound weight loss journey what is the best weight loss gummy try these in 2024 how to lose weight fast 8 expert approved strategies you cant miss how slimming gummies can boost your weight loss journey expert tips and tricks chrissy metzs 100 pound weight loss journey its not what you think 10 simple steps to kickstart your weight loss journey today chrissy metzs weight loss journey revealed how she lost stunning 100 pounds 7 days with apple cider vinegar a weight loss journey diary top 15 exercises for fast weight loss get fit in no time 6 reasons youre not losing belly fat and how to fix it delicious homemade protein shakes for weight loss you cant miss kelly clarkson shares her weight loss story2024 update oprah winfrey says no to weight loss gummies heres what worked for her kevin james weight loss explained the motivation method and mindset nikocado avocado 89 pound weight loss journey secrets uncovered lizzos weight loss journey through 2024 how she did that 10 proven strategies to melt away belly fat in just 4 weeks ozempic wegovy mounjaro reviews do they work for weight loss khloe kardashians weight loss methods approach to rapid weight loss oprah winfrey spills the tea my weight loss journey not gummies top 10 belly fat burning workouts you can do at home finding the best belly fat burning gummies for you a buyers guide the truth behind ozempic unveiling before after weight loss transformations wegovy weight loss results revealed seeing before and after photos what to expect weight loss wow what did kelly clarkson do to lose weight best foods to include in your diet for a flatter stomach do slimming gummies work for weight loss seeing the ingredients benefits reviews gummies vs lifestyle changes a sustainable approach to belly fat loss wegovy success guide 5 ways to maximize weight loss on wegovy oprah winfrey opens up about using ozempic weight loss medication mindy kaling dropped 40 lbs her secret diet finally revealed in 2024 kelly clarkson reveals how she lost a reported 60 lbs the best alternatives to ozempic without the side effects wegovy weight loss before after pictures that shock you kelly clarkson weight loss triumph in 2023 shedding 60 lbs kelly osbourne reveals how she lost 85 lbs not ozempic nikocado avocados shocking 89 pound weight loss journey exposed do keto gummies really work for weight loss seeing the truth exposing shark tank gummies for weight loss do they work can gummy bears help you slim down the truth about lose weight gummies did kelly clarkson lose weight using keto acv gummies details revealed kelly clarkson reveals weight loss was prompted by pre diabetic diagnosis the most talked about shark tank weight loss products do they work top 5 slimming gummies you need to try for fast weight loss blue vibe cbd gummies reviews what you need to know before you buy 2024 update sleep your way to slimmer the truth about nighttime fat burner gummies do nighttime fat burner gummies work what you need to know before buying kelly osbourne talks about her weight loss journey and ozempic dream of shedding pounds like kelly clarkson fast weight loss supplements to consider when to drink apple cider vinegar for stunning weight loss shark tank weight loss gummies exposed do they really work science behind dr ozs weight loss tips fact or fiction saxenda vs wegovy comparison of glp 1s for stunning weight loss 8 myths about belly fat loss debunked by health experts can drinking water really help you lose weight weight loss facts to know wegovy weight loss reviews does it really work for shedding pounds top 3 herbal teas for effective weight loss what works pre workout drinks that maximize weight loss are they safe how apple cider vinegar can help you lose weight 8 science backed tips best weight loss pills for men which ones burn fat fastest insights from experts 7 secrets to fast weight loss you need to know right now wegovy vs liraglutide which is best for weight loss shocking results revealed 10 surprising benefits of apple cider vinegar for weight loss you need to know ingredients exposed whats inside belly fat burning gummies that really work the science behind slimming gummies how they can help lose weight kelly clarksons weight loss secret the plant paradox diet explained keto acv gummies reviews you need to see in 2024 shark tanks miracle weight loss pills do they really work drinking apple cider vinegar for weight loss does it really work semaglutide for weight loss a game changer in obesity management must see truth about dr oz gummies for weight loss before trying them shark tank reviews do acv keto gummies really work dr oz vs keto acv gummies which is the best for weight loss shark tank gummies for weight loss fact or faction a buyers guide to shark tank acv keto gummies official website the shocking truth about dr ozs weight loss gummies 12 foods that promote fast weight loss eat these to slim down fast you wont believe chrissy metzs amazing transformation of losing 100 lbs unmasking the shark tank gummy scam are they real ozempic before and after pictures wegovy other results shark tank cbd gummies exploring the potential and legitimacy shark tank gummies scam or legit 2024 update pure slim keto acv gummies reviews do they really work lainey wilsons weight loss story how she lost 70 pounds chrissy metzs stunning transformation all details of her weight loss journey do weight loss pills really work for men unpacking the science success stories kelly clarkson explains how she dropped weight before and after photos an ultimate guide to shark tank keto gummies where to buy exposing shark tank keto gummies did they really work chrissy metzs weight loss journey the this is us star shared her 100 pound transformation